31
1 Equal  Area Criterion 1.0 Development  of  equal area criterion As in previous notes, all powers are in perunit. I want to show you the equal area criterion a little differently than the book does it. Let’s start from Eq. (2.43) in the book. a e m P P P dt d  H = = 2 2 Re 2 δ  ω  (1) Note in (1) that the book calls ω Re  as ω R ; however, we need to use 377 (for a 60 Hz system). We can also write (1) as a e m P P P dt d  H = = ω ω Re 2  (2) Now multiply the lefthandside by ω and the righthand side by dδ/dt (recall ω= dδ/dt) to get: [ ] dt d P P dt d  H e m δ  ω ω ω = 2 Re  (3) 

Equal Area.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 1/31

Equal Area Criterion 1.0 Development of  equal area criterion As in previous notes, all powers are in per‐unit. 

I  want  to  show  you  the  equal  area  criterion  a  little 

differently than the book does it. 

Let’s start from Eq. (2.43) in the book. 

aem PPPdt 

d  H  =−=2

2

Re

2 δ  

ω    (1) 

Note  in  (1)  that  the book  calls ωRe  as ωR; however, we 

need to use 377 (for a 60 Hz system). 

We can

 also

 write

 (1)

 as 

aem PPPdt 

d  H =−=

ω 

ω Re

2

  (2) 

Now multiply the left‐hand‐side by ω and the right‐hand 

side by dδ/dt (recall ω= dδ/dt) to get: 

[ ]dt 

d PP

dt 

d  H em

δ  ω ω 

ω −=

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧2

Re  (3) 

Page 2: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 2/31

Note: 

( )dt 

t d 

t dt 

t d  )(

)(2

)( 2ω 

ω ω 

=  (4) 

Substitution of  (4) into the left‐hand‐side of  (3) yields: 

[ ]dt 

d PP

dt 

d  H em

δ  ω 

ω −=

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧ 2

Re  (5) 

Multiply by dt to obtain: 

[ ] δ  ω ω 

d PPd  H 

em −=2

Re  (6) 

Now consider a change  in  the state such  that  the angle 

goes  from δ1  to δ2 while the speed goes  from ω1  to ω2. 

Integrate (6) to obtain: 

[ ]∫∫ −=2

1

22

21

2

Re

δ  

δ  

ω 

ω 

δ  ω ω 

d PPd  H 

em  (7) 

Note  the  variable  of   integration  on  the  left  is ω2.  This 

results in 

Page 3: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 3/31

[ ] [ ]∫ −=−2

1

2

1

2

2

Re

δ  

δ  

δ  ω ω ω 

d PP H 

em  (8) 

The left‐hand‐side of  (8) is proportional to the change in 

kinetic  energy  between  the  two  states,  which  can  be 

shown  more  explicitly  by  substituting 

H=Wk/SB=(1/2)JωR2/SB into (8), for H: 

[ ] [ ]∫ −=−2

1

21

22

Re

2

21

δ  

δ  

δ  ω ω ω ω  d PP

S  J 

em

 B

 R

  (8a) 

[ ]∫ −=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−

2

1

2

1

2

2

Re

2

2

1

2

1δ  

δ  

δ  ω ω ω 

ω d PP J  J 

S em

 B

 R

  (8b) 

Returning  to  (8),  let ω1  be  the  speed  at  the  initial 

moment of  the fault (t=0+, δ=δ1), and ω2 be the speed at 

the maximum angle (δ=δr), as shown in Fig. 1 below. 

Note that the fact that we identify a maximum angle δ=δr 

indicates an  implicit assumption that the performance  is 

stable.  Therefore  the  following  development  assumes 

stable  performance. 

Page 4: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 4/31

Fig. 1 

Since speed  is zero at  t=0,  it  remains zero at  t=0+. Also, 

since δr  is the maximum angle, the speed  is zero at this 

point as well. Therefore, the angle and speed for the two 

points of  interest to us are (note the dual meaning of δ1: 

it is lower variable of  integration; it is initial angle): 

δ1=δ1 δ=δr 

ω1=0 ω2=0 

Pm 

Pe 

δÆδ1  180° 90° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δmδc  δr

Page 5: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 5/31

Therefore, (8) becomes: 

[ ] [ ]∫ −==−r 

d PP H 

em

δ  

δ  

δ  ω ω ω 

1

02

1

2

2

Re  (9a) 

We have developed a criterion under the assumption of  

stable performance, and that criterion is: 

[ ] 0

1

=−∫r 

d PP em

δ  

δ  

δ    (9b) 

Recalling  that  Pa=Pm‐Pe,  we  see  that  (9b)  says  that  for 

stable  performance,  the  integration  of   the  accelerating 

power from initial angle to maximum angle must be zero. Recalling  again  (8b),  which  indicated  the  left‐hand‐side 

was  proportional  to  the  change  in  the  kinetic  energy 

between  the  two  states, we  can  say  that  (9b)  indicates 

that the accelerating energy must exactly counterbalance 

the decelerating energy. 

Inspection of  Fig. 1  indicates that the  integration of  (9b) 

includes a discontinuity at the moment when the fault is 

Page 6: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 6/31

cleared,  at  angle δ=δc.  Therefore we  need  to  break  up 

the integration of  (9b) as follows: 

[ ] [ ] 0

1

32 =−+−∫ ∫c r 

c

d PPd PP emem

δ  

δ  

δ  

δ  

δ  δ    (10) 

Taking the second term to the right‐hand‐side: 

[ ] [ ]∫ ∫ −−=−c r 

c

d PPd PP emem

δ  

δ  

δ  

δ  

δ  δ  

1

32  (11) 

Carrying the negative inside the right integral: 

[ ] [ ]∫ ∫ −=−

c r 

c

d PPd PP meem

δ  

δ  

δ  

δ  

δ  δ  

1

32  (12) 

Observing that these two terms each represent areas on 

the power‐angle curve, we see  that we have developed 

the  so‐called  equal ‐area  criterion  for  stability.  This 

criterion  says  that stable performance  requires  that  the accelerating area be equal to the decelerating area, i.e., 

21 A A =   (13) 

Page 7: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 7/31

where 

[ ]

∫−=

c

d PP A em

δ  

δ  

δ  

1

21

  (13a) 

[ ]∫ −=r 

c

d PP A me

δ  

δ  

δ  32   (13b) 

Figure 2 illustrates. 

Fig. 2 

Pm 

Pe 

δÆδ1  180° 90° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δmδc  δr

A1 

A2

Page 8: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 8/31

Figure 2  indicates a way to  identify the maximum swing 

angle, δr. Given  a  particular  clearing  angle δc, which  in 

turn fixes A1, the machine angle will continue to increase 

until it reaches an angle δr such that A2=A1. 

2.0 More severe stability performance Stability  performance  become  more  severe,  or  moves 

closer to  instability, when A1  increases, or  if  available  A2 

decreases. We consider A2 as being bounded from above by δm,  because,  as  we  have  seen  in  previous  notes, δ 

cannot  exceed δm  because δ>δm  results  in  more 

accelerating energy, not more decelerating energy. Thus 

we  speak of   the “available A2” as being  the area within 

Pe3‐Pm bounded on the left by δc and on the right by δm. 

Contributing  factors  to  increasing A1, and/or decreasing 

available A2, are summarized in the following four bullets 

and corresponding illustrations. 

Page 9: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 9/31

1. Pm increases: A1increases, available A2 decreases 

Fig. 3 

Pm 

Pe 

δÆδ1  180° 90° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δm

δc  δr

A1 

A2

Page 10: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 10/31

10 

2. Pe2 decreases: A1 increases. 

Fig. 4 

Pm 

Pe 

δÆδ1  180° 90° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δm

δc  δr

A1 

A2

Page 11: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 11/31

11 

3. tc increases: A1increases, available A2 decreases 

Fig. 5 

Pm 

Pe 

δÆδ1  180° 90° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δm

δc  δr

A1 

A2

Page 12: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 12/31

12 

4. Pe3 decreases: available A2 decreases. 

Fig. 6 

3.0 Instability and critical clearing angle/time Instability occurs when available  A2< A1. This  situation  is 

illustrated in Fig. 7. 

Pm 

Pe 

δδ1  180° 90° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δm

δc  δr

A1 

A2

Page 13: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 13/31

13 

Fig. 7 

Consideration of  Fig. 7 raises the following question: Can 

we  express  the  maximum  clearing  angle  for  marginal 

stability, δcr,  as  a  function  of   Pm  and  attributes  of   the 

three power angle curves, Pe1, Pe2, and Pe3? 

The  answer  is  yes,  by  applying  the  equal  area  criterion 

and letting δc=δcr and δr= δm. The situation is illustrated in 

Fig. 8. 

Pm 

Pe 

δδ1  180° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δmδc 

A1

A2

Page 14: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 14/31

14 

Fig. 8 

Applying A1=A2, we have that 

[ ] [ ]∫ ∫ −=−cr m

cr 

d PPd PP meem

δ  

δ  

δ  

δ  

δ  δ  

1

32  (14) 

Pm 

Pe 

δδ1  180° δ3 

Pm3 

Pm1 

Pm2 

Pe3 

Pe1 

Pe2 

δmδcr 

A2

A1

Page 15: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 15/31

15 

The approach to solve this is as follows (this is #7 in your 

homework #3): 

1. Substitute Pe2=PM2sinδ, Pe3=PM3sinδ

2. Do some algebra. 

3. Define  r1=PM2/PM1,  r2=PM3/PM1,  which  is  the  same  as 

r1=X1/X2, r2=X1/X3. 

4. Then you obtain: 

( )

12

1121

1

coscos

cosr r 

r r P

Pmm

 M 

m

cr −

−+−

=

δ  δ  δ  δ  

δ    (15) 

And this is equation (2.51) in your text. 

Your text, section 2.8.2, illustrates application of  (15) for 

the  examples  2.4  and  2.5  (we  also  worked  these 

examples  in  the notes  called  “ClassicalModel”). We will 

do a slightly different example here but using  the same 

system. 

Page 16: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 16/31

16 

Example:  Consider  the  system  of   examples  2.3‐2.5  in 

your text, but assume that the fault is 

•  At the machine terminalsÎr1=PM2/PM1=0. 

•  Temporary (no line outage)Îr2=PM3/PM1=1. 

The pre‐fault  swing equation, given by equation  (19) of  

the notes called “ClassicalModel,” is 

δ  δ  ω 

sin223.28.0)(2Re

−=t  H &&   (16) 

with  H=5.  Since  the  fault  is  temporary,  the  post‐fault 

equation is also given by (16) above. 

Since  the  fault  is  at  the  machine  terminals,  then  the 

fault‐on swing equation has Pe2=0, resulting in: 

8.0)(2

Re

=t  H 

δ  ω 

&&

  (17) 

With  r1=0  and  r2=1,  the  equation  for  critical  clearing 

angle (15) becomes: 

( ) mm

 M 

mcr 

P

Pδ  δ  δ  δ   coscos 1

1

+−=  (18) 

Page 17: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 17/31

17 

Recall δm=π‐δ1; substituting into (18) results in 

( ) ( )11

1

cos2cos δ  π δ  π δ   −+−= M 

m

cr  P

P

  (17) 

Recall  the  trig  identity  that  cos(π‐x)=‐cos(x).  Then  (17) 

becomes: 

( ) 11

1

cos2cos δ  δ  π δ   −−= M 

mcr 

P

P

 (18)

 

In the specific example of  interest here, we can solve for 

δ1 from the pre‐fault swing equation, with 0 acceleration, 

according to 

°==⇒

−=

0925.213681.0

sin223.28.00

1

1

rad δ  

δ  

  (19) 

In  this case, because  the pre‐fault and post‐fault power 

angle  curves  are  the  same, δm  is  determined  from δ1 

according to 

°=−=−= 9075.1580925.21180180 1δ  δ  m   (20) 

This is illustrated in Fig. 9. 

Page 18: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 18/31

18 

Fig. 9 

From  (16), we  see  that Pm=0.8 and PM1=2.223, and  (18) 

can be evaluated as 

( )

( )

0674.09330.08656.0 

)3681.0cos()3681.0(2223.2

8.0 

cos2cos 11

1

−=−=

−−=

−−=

π 

δ  δ  π δ  

 M 

mcr 

P

P

 

Pm 

Pe 

δδ1  180° 

PM1 

Pe1 

δm δcr 

Page 19: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 19/31

19 

Therefore δcr=1.6382rad=93.86°. 

It is interesting to note that in this particular case, we can 

also  express  the  clearing  time  corresponding  to  any clearing  angle δc by performing  two  integrations of   the 

swing equation. 

em PPdt 

d  H −=

2

2

Re

2 δ  

ω    (21) 

For a fault at the machine terminals, Pe=0, so 

mm P H dt 

d P

dt 

d  H 

2

2 Re

2

2

2

2

Re

ω δ  δ  

ω =⇒=

  (22) 

Thus  we  see  that  for  the  condition  of   fault  at  the 

machine terminals, the acceleration is a constant. This is 

what allows us to successfully obtain t in closed form, as 

follows. 

Page 20: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 20/31

20 

Integrate (22) from t=0 to t=t: 

t P H dt 

dt P H 

dt dt 

m

t t 

m

2

2

Re

0

0

Re

02

2

ω δ  

ω δ  

=⇒

=

=

=

∫∫  (23) 

The  left‐hand‐side  of   (23)  is  speed.  Speed  at  t=0  is  0. 

Therefore 

t P H dt 

d m

2

Reω δ  =

  (24) 

Now perform another integration of  (24): 

∫∫ =

m

t P H 

dt dt d 

0

Re

02

ω δ  

  (25) 

The  left‐hand‐side of   (25)  is actually an  integration with 

respect  to δ,  but  we  need  to  change  the  integration 

limits accordingly, where δ(t=0)=δ1, to get 

dt t P H 

m

∫∫ =0

Re

)(

21

ω δ  

δ  

δ    (26) 

Page 21: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 21/31

21 

Performing the integration results in 

22)(

2

Re

1

t P

 H t 

m

ω δ  δ   =−

  (27) 

Solving for t yields: 

( )1

Re

)(4

δ  δ  ω 

−= t P

 H t 

m  (28) 

So we  obtain  the  time  t  corresponding  to  any  clearing 

angle δc,  when  fault  is  temporary  (no  loss  of   a 

component) and fault is at machine terminals, using (28), 

by setting δ(t)=δc. 

Returning to our example, where we had Pm=0.8, H=5sec, 

δ1=0.3681rad,  and δcr=1.6382rad=93.86°,  we  can 

compute critical clearing time tcr according to 

( ) 2902.03681.06382.1)8.0)(377(

)5(4=−=cr t 

 

The units should be seconds, and we can check this from (28) according to the following: 

Page 22: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 22/31

22 

( ) sec)sec)(/(

sec=rad 

 purad   

I have used my Matlab numerical integration tool to test 

the above calculation. I have run three cases: 

tc=0.28 seconds 

tc=0.2902 seconds 

tc=0.2903 seconds 

Results  for  angles  are  shown  in  Fig.  10,  and  results  for 

speeds are shown in Fig. 11. 

Page 23: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 23/31

23 

Fig. 11 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

tclear=0.2903 seconds

tclear=0.2902 seconds

tclear=0.28 seconds

Time (seconds)

   S  p  e  e   d

   (  r  a   d   /  s  e  c   )

 

Fig. 12 

Page 24: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 24/31

24 

Some  interesting observations can be made  for the  two 

plots in Figs. 11 and 12. 

In the plots of  angle: 

•  The plot of  asterisks has clearing time 0.2903 seconds 

which  exceeds  the  critical  clearing  time  of   0.2902 

seconds by  just a little. But it is enough; exceeding it by 

any amount at all will cause instability, where the rotor 

angle increases without bound. 

•  The plot with  clearing  time 0.28  second  looks  almost 

sinusoidal,  with  relatively  sharp  peaks.  In  contrast, 

notice how  the plot with clearing  time 0.2902 second 

(the critical clearing time) has very rounded peaks. This 

is typical: as a case is driven more close to the marginal stability point, the peaks become more rounded. 

In the plots of  speed: 

•  The speed increases linearly during the first ~0.28‐0.29 

seconds of  each plot. This  is because  the accelerating 

power  is constant during  this  time period,  i.e., Pa=Pm, 

since  the  fault  is  at  the  machine  terminals  (and 

therefore Pe=0). 

Page 25: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 25/31

25 

•  In the solid plot (clearing time 0.28 seconds), the speed 

passes  straight  through  the  zero  speed  axis  with  a 

constant  deceleration;  in  this  case,  the  “turn‐around 

point” on the power‐angle curve (where speed goes to 

zero)  is  a point having  angle  less  than δm. But  in  the 

dashed plot (clearing time 0.2902 seconds), the speed 

passes  through  the  zero  speed  axis  with  decreasing 

deceleration;  in  this  case,  the “turn‐around point” on 

the power angle curve (where speed goes to zero) is a 

point having angle equal to δm. This point, where angle 

equals δm,  is  the unstable  equilibrium point.  You  can 

perhaps best understand what is happening here if  you 

think  about  a  pendulum.  If   it  is  at  rest  (at  its  stable 

equilibrium point),

 and

 you

 give

 it a push,

 it will

 swing

 

upwards. The harder you push  it,  the closer  it gets  to 

its unstable equilibrium point, and  the more  slowly  it 

decelerates  as  it  “turns  around.”  If   you  push  it  just 

right,  then  it  will  swing  right  up  to  the  unstable 

equilibrium point, hover there for a bit, and then turn 

around and come back. 

Page 26: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 26/31

26 

•  In  the  speed  plot  of   asterisks,  corresponding  to 

clearing  time of  0.2902  seconds,  the  speed  increases, 

and then decreases to zero, where  it hovers  for a bit, 

and  then  goes  back  positive,  i.e.,  it  does  not  turn‐

around at all. This is equivalent to the situation where 

you have pushed  the pendulum  just a  little harder  so 

that  it  reaches  the unstable equilibrium point, hovers 

for a bit, and then falls the other way. 

•  It  is  interesting  that  the  speed  plot  of   asterisks 

(corresponding  to  clearing  time  of   0.2902  seconds) 

increases to about 24 rad/sec at about 1.4 second and 

then seems to turn around. What is going on here? To 

get  a  better  look  at  this,  I  have  plotted  this  to  5 

seconds, as shown in Fig. 13. 

Page 27: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 27/31

27 

Fig. 13 

In  Fig.  13,  we  observe  that  the  oscillatory  behavior 

continues forever, but that oscillatory behavior occurs 

about  a  linearly  increasing  speed.  This  oscillatory 

behavior  may  be  understood  in  terms  of   the  power 

angle curve, as shown in Fig. 14. 

Page 28: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 28/31

28 

Fig. 14 

We see that Fig. 14 indicates that the machine does in 

fact  cycle  between  a  small  amount  of   decelerating 

energy  and  a  much  larger  amount  of   accelerating 

energy,  and  this  causes  the  oscillatory  behavior.  The 

fact  that, each cycle,  the accelerating energy  is much 

larger than the decelerating energy  is the  reason why 

the speed is increasing with time. 

Pe 

Pm 

Decelerating energy

Accelerating energy

Page 29: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 29/31

29 

You can  think about  this  in  terms of   the pendulum:  if  

you  give  it  a  push  so  that  it  “goes  over  the  top,”  if  

there are no  losses, then  it will continue to “go round 

and round.” In this case, however, the average velocity 

would  not  increase  but  would  be  constant.  This  is 

because our analogy of  a “one‐push” differs  from  the 

generator case, where the generator is being “pushed” 

continuously  by  the  mechanical  power  into  the 

machine. 

You  should  realize  that  Fig.  14  fairly  reflects  what  is 

happening  in our plot of   Fig. 13,  i.e.,  it  appropriately 

represents  our model. However,  it  differs  from what 

would  actually  happen  in  a  synchronous machine.  In 

reality, once the angle reaches 180 degrees, the rotor magnetic  field would be  reconfigured with  respect  to 

the  stator  magnetic  field.  This  is  called  “slipping  a 

pole.”  Most  generators  have  out‐of ‐step  protection 

that is able to determine when this happens and would 

then trip the machine. 

Page 30: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 30/31

30 

4.0 A few additional comments 4.1 Critical clearing time 

Critical clearing  time, or critical clearing angle, was very 

important many years ago when protective relaying was 

very slow, and there was great motivation for  increasing 

relaying  speed.  Part  of   that  motivation  came  from  the 

desire to lower the critical clearing time. Today, however, 

we use protection with the fastest clearing times and so there is typically no option to increase relaying times. 

Perhaps  of   most  importance,  however,  is  to  recognize 

that  critical  clearing  time  has  never  been  a  good 

operational performance indicator because clearing time 

is not

 adjustable

 once

 a protective

 system

 is in place.

 

4.2  Small systems 

What  we  have  done  applies  to  a  one‐machine‐infinite 

bus system.  It also applies  to a 2‐generator system  (see 

problem  2.14  in  the  book).  It  does  not  apply  to 

multimachine systems, except in a conceptual sense. 

Page 31: Equal Area.pdf

7/29/2019 Equal Area.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/equal-areapdf 31/31

31 

4.2  Multimachine systems 

We will see that numerical integration is the only way to 

analyze multimachine systems. We will take a brief   look at this in the next lecture.